Модуль питания контроллера коптера с встроенными датчиками напряжения и тока

в 10:40, , рубрики: apm 2.8, diy или сделай сам, Xcopter 450, мультикоптеры, метки: ,

Продолжаю цикл статей по устранению «граблей», появляющихся при постройке мультикоптера.
Предыдущий пост про двигатели

На сегодняшний день DIY коптер 450 класса, собранный из самых дешевых комплектующих из Поднебесной, «успешно» летает и на нем тестируются различные железки. Коптер постоянно дооснащается новым оборудованием. Часть оборудования лежит в коробках. В частности, подвес для экшн камеры еще ни разу не участвовал в боевых вылетах. Как оказалось, не зря я его еще не смонтировал, подвес вешать на коптер еще рано. Недавно столкнулся с неуправляемым снижением коптера. В процессе тестирования модуля питания вылезли из кустов странные ньюансы неприятного вида.

Модуль измерения тока, встроенный в плату питания (по факту испытаний на природе в полете коптера), оказался непригодным для коптера 450 класса. Точнее летать с ним можно — но не далеко и не высоко. Кому интересно — подробности под катом.

image

Хочется сделать коптер на контроллере APM 2.8 таким, чтобы он летал и чтобы можно было править и заливать в него прошивку самому. Иначе это будет не собственный коптер, а снаряд для испытаний новых прошивок от сообщества ArduCopter. Выступать подопытным пилотом мне не хочется. Поэтому двигаюсь в направлении сбора собственных версий MissionPlanner и ArduCopter.

На данный момент получается компилировать MissionPlanner. Получается с переменным успехом летать, так как кто-то постоянно правит прошивку ArduCopter и что-то там периодически не работает. То автовозврат не работает, то не работает режим «AltHold». Совсем скоро собираюсь сделать обзорную статью по настройке и сборке коптера с нуля. Так как ArduCopter все же еще поддерживается сообществом и постоянно кем-то «допиливается», то можно попытаться сделать на нем хорошо летающий аппарат.

Решил я сделать автовозврат коптера по напряжению батареи и купил «стандартный» модуль питания ArduCopter с датчиком тока на микросхеме «INA169». Модуль всем хорош, кроме датчика тока. Как впоследствии оказалось модуль не нужен. Датчик напряжения можно заменить резистивным делителем 1/10. Контроллер полета вполне хорошо себя чувствует при питании от ESC регулятора одного из двигателей.

Модуль питания контроллера коптера с встроенными датчиками напряжения и тока - 2

Модуль питания контроллера коптера с встроенными датчиками напряжения и тока - 3

Данный датчик работает на шунте, роль которого выполняет SMD резистор номиналом 0,0005 Ом, на котором при токе 56А рассеивается мощность 1.6Вт. Эту мощность резистор по факту держит всего лишь 2 минуты, а потом начинает резко увеличивать свое сопротивление, вполоть до того, что срабатывает защита по напряжению (сильно просаживается) и коптер сам резко садится на землю прямо в том месте, где сейчас летал. Получаем еще одну проблему самопроизвольных посадок коптера. Это все же лучше, чем падения, но все равно неприятно.

Нашел несколько решений данной проблемы:

1) поставить новый константановый шунт (думаю, что найти его просто нереально), по типу как изображен на рис. ниже

Модуль питания контроллера коптера с встроенными датчиками напряжения и тока - 4

2) поставить токовый датчик типа ACS758LCB-050B, но он будет работать на пределе своих возможностей. Есть еще модель на 100А, но ее купить проблематичнее. Стоимость датчика вполне бюджетная — 200 руб/шт;

Модуль питания контроллера коптера с встроенными датчиками напряжения и тока - 5

3) сделать самодельный датчик тока на ферритовом кольце и датчике Холла

Модуль питания контроллера коптера с встроенными датчиками напряжения и тока - 6

Решил на данный момент не усложнять себе жизнь и убрать токовый датчик вообще из схемы. Малые токи (менее 1А) данный датчик показывает хаотично и неправильно. Так что практическая польза от него сомнительна.

Датчик напряжения представляет из себя резитивный делитель напряжения с коэффициентом деления 1/10. По идее, данный модуль можно было и не покупать. Вся его ценность в импульсном преобразователе напряжения на 5.2в за 20 руб. предназначенном для питания контроллера ArduCopter.

Модуль питания контроллера коптера с встроенными датчиками напряжения и тока - 7

Схема расключения разъема модуля питания следующая (см. рис.):

Модуль питания контроллера коптера с встроенными датчиками напряжения и тока - 8

Назначение выводов PowerModule GM V1.0:

  1. масса
  2. масса
  3. выход резистивного делителя напряжения 1/10 (14К верхнее плечо и 1К4 нижнее плечо)
  4. выход датчика тока ИМС INA169
  5. выход питания +5.2В
  6. выход питания +5.2В

На ArduCopter разъем распаян аналогично. Ставьте себе резистивный делитель и делайте «FaileSafe» по напряжению. Датчик тока точно не нужен.

Еще одна железячная проблема решена. Удачных всем полетов. Напоследок видео с моего коптера.

Автор: GoldenStar

Источник

Поделиться новостью

* - обязательные к заполнению поля